Tài liệu Chương 6: Chuyển đổi tương tự số pdf

78
CHỈÅNG 6
CHUØN ÂÄØI TỈÅNG TỈÛ - SÄÚ
CHUØN ÂÄØI SÄÚ - TỈÅNG TỈÛ
6.1. Cå såí l thuút
Âãø phäúi ghẹp giỉỵa ngưn tên hiãûu cọ dảng tỉång tỉû våïi cạc hãû thäúng xỉí l säú ngỉåìi
ta dng cạc mảch chuøn âäøi ttỉång tỉû - säú (ADC : Analog-Digial Converter) v cạc
mảch chuøn âäøi säú - tỉång tỉû (DAC : Digial- Analog Converter).
Hçnh v (6.1) biãøu diãùn quạ trçnh biãún âäøi
tên hiãûu dảng tỉång tỉû sang dảng säú.
Tên hiãûu tỉång tỉû V
A
âỉåüc chuøn thnh
dảng báûc thang âãưu. Våïi 1 phảm vi ca
giạ trë V
A
âỉåüc biãøu diãùn båíi 1 giạ trë âải
diãûn thêch håüp.
Chàóng hản giạ trë V
A
âỉåüc chuøn thnh
dảng báûc thang 7 báûc v åí mäùi báûc, ta gạn
cho V
A
mäüt giạ trë råìi rảc. Vê dủ khi V
A

biãún thiãn trong mäüt khong nh 3,5 →
4,5 ta gạn cho nọ mäüt giạ trë l 100.

Mäüt cạch täøng quạ, gi tên hiãûu tỉång tỉû l S
A
(V
A
), tên hiãûu säú l S
D
(V
D
). S
D
âỉåüc
biãøu diãùn dỉåïi dảng m nhë phán nhỉ sau :
S
D
= b
n-1
.2
n-1
+ b
n-2
.2
n-2
+ + b
o
.2
o

Trong âọ : b
k
= 0 hồûc b
k
= 1 (våïi k = 0 → k = n - 1) v âỉåüc gi l bit.
+ b
n-1
: bit cọ nghéa låïn nháút (MSB : Most significant bit). Mäùi biãún âäøi ca MSB
tỉång ỉïng våïi sỉû biãún âäøi nỉía di lm viãûc.
+ b
o
: bit cọ nghéa nh nháút (LSB : Least significant bit). Mäùi biãún ca LSB tỉång
ỉïng våïi sỉû biãún âäøi mäüt mỉïc lỉåüng tỉí. Mäüt mỉïc lỉåüng tỉí bàòng mäüt náúc ca hçnh báûc thang
Vê dủ : våïi mäüt mảch biãún âäøi N bit våïi l N säú hảng trong dy m nhë phán. (Trong
vê dủ trãn hçnh v 6.1 : N = 3) thç mäùi náúc trãn hçnh báûc thang chiãúm mäüt giạ trë.
111
110
101
100
011
010
001
000
1 2 3 4 5 6 7
V
A
V
D
Q

∆Q

Hçnh 6.1. Biãøu diãùn quạ trçnh chuøn
âäøi tỉång tỉû sang säú

79
Q = V
LSB
=
12
V
N
AM
−

V
AM
: l giạ trë cỉûc âải cho phẹp ca âiãûn ạp tỉång tỉû.
V
LSB
= Q : gi l mỉïc lỉåüng tỉí.
Sai säú lỉåüng tỉí họa âỉåüc xạc âënh nhỉ sau :
∆V
Q
=
2
Q

Khi chuøn âäøi AD phi thỉûc hiãûn viãûc láúy máùu tên hiãûu tỉång tỉû. Âãø âm bo khäi
phủc lải tên hiãûu mäüt cạch trung thỉûc, táưn säú láúy máùu f
M
phi tha mn âiãưu kiãûn :
f
M
≥ 2 f
th max
≅ 2B
f
th max
: táưn säú cỉûc âải ca tên hiãûu
B : di táưn säú ca tên hiãûu.
6.2. Cạc tham säú cå bn
6.2.1. Gii biãún âäøi ca âiãûn ạp tỉång tỉû åí âáưu vo l khong âiãûn ạp m bäü chuøn âäøi
AD cọ thãø thỉûc hiãûn chuøn âäøi âỉåüc.
6.2.2. Âäü chênh xạc ca bäü chuøn âäøi AD
gäưm âäü phán biãût, mẹo phi tuún, sai säú khúch âải, sai säú lãûch khäng v sai säú âån âiãûu.










111
110
101
100
011
010
001
000
V
A
V
D
L tỉåíng
Thỉûc
Sai säú lãûch khäng
Sai säú âån âiãûu
Sai säúkhúch âải
Mẹo phi tuún
Hçnh 6.2. Âäü chênh xạc ca chuøn âäøi AD

80
+ Âäü phán biãût âỉåüc âàûc trỉng båíi säú bit N. Gi sỉí mäüt ADC cọ säú bit åí âáưu ra l N
→ cọ thãø phán biãût âỉåüc 2
N
mỉïc trong di âiãûn ạp vo ca nọ. Chàóng hản N = 12 → cọ
2
12
= 4096 mỉïc.
Âäü phán biãût ca mäüt ADC âỉåüc k hiãûu l Q v âỉåüc xạc âënh theo biãøu thỉïc :
Q = V
LSB
=
12
V
N
AM
−

+ Dỉûa vo âỉåìng âàûc tuún truưn âảt l tỉåíng v thỉûc ca ADC (hçnh 6.2) ta tháúy :
- Âàûc tuún l tỉåíng l mäüt âỉåìng báûc thang âãưu v cọ âäü däúc trung bçnh l 1.
- Âàûc tuún thỉûc l mäüt âỉåìng báûc thang khäng âãưu do nh hỉåíng ca sai säú
khúch âải, ca mẹo phi tuún, v ca sai säú âån âiãûu.
6.2.3. Täúc âäü chuøn âäøi
Cho biãút kãút qu chuøn âäøi trong 1s, âỉåüc gi l táưn säú chuøn âäøi f
c
.
Mäüt ADC cọ täúc âäü chuøn âäøi cao thç âäü chênh xạc gim v ngỉåüc lải. Nghéa l u
cáưu vãư âäü chênh xạc v täúc âäü chuøn âäøi máu thùn våïi nhau. Ty theo u cáưu sỉí
dủng, phi tçm cạch dung ha cạc u cáưu âọ mäüt cạch håüp l nháút.
6.3. Ngun tàõc lm viãûc ca ADC
Ngun tàõc lm viãûc ca ADC âỉåüc minh ha theo så âäư :











Hçnh 6.3 Âäư thë thåìi gian ca âiãûn ạp vo v ra mảch láúy máùu

Mảch láúy
máùu
ADC
Lỉåüng
tỉí họa
M họa
V
D


81
Trỉåïc hãút tên hiãûu tỉång tỉû V
A
âỉåüc âỉa âãún mảch láúy máùu. Mảch ny cọ 2 nhiãûm
vủ:
- Láúy máùu tên hiãûu tỉång tỉû tải nhỉỵng thåìi âiãøm khạc nhau v cạch âãưu nhau (råìi rảc
họa tên hiãûu vãư màût thåìi gian).
- Giỉỵ cho biãn âäü âiãûn ạp tải cạc thåìi âiãøm láúy máùu khäng âäøi trong quạ trçnh
chuøn âäøi tiãúp theo (tỉïc l trong quạ trçnh lỉåüng tỉí họa v m họa).
Tên hiãûu ra ca mảch láúy máùu âỉåüc âỉa âãún mảch lỉåüng tỉí họa âãø thỉûc hiãûn lm trn
våïi âäü chênh xạc bàòng ± Q⁄ 2.
Váûy quạ trçnh lỉåüng tỉí họa thỉûc cháút l quạ trçnh lm trn säú. Lỉåüng tỉí họ
a âỉåüc
thỉûc hiãûn theo ngun tàõc so sạnh, tên hiãûu cáưn chuøn âäøi âỉåüc so sạnh våïi mäüt loảt
cạc âån vë chøn Q.
Sau mảch lỉåüng tỉí họa l mảch m họa. Trong mảch m họa, kãút qu lỉåüng tỉí họa
âỉåüc sàõp xãúp lải theo mäüt tráût tỉû nháút âënh phủ thüc vo loải m u cáưu trãn âáưu ra
bäü chuøn âäøi .
Phẹp lỉåüng tỉí họa v m họa gi chung l phẹp biãún âäøi AD.
6.4. Cạc phỉång phạp chuøn âäøi tỉång tỉû -säú
Phán loải : cọ nhiãưu cạch phán loải ADC. Cạch phán loải hay dng hån c l phán
loải theo quạ trçnh chuøn âäøi vãư màût thåìi gian. Nọ cho phẹp phạn âoạn mäüt cạch täøng
quạt täúc âäü chuøn âäøi. Cọ 3 phỉång phạp chuøn âäøi sau :
+ Chuøn âäøi song song : Tên hiãûu tỉång tỉû âỉåüc so sạnh cng mäüt lục våïi nhiãưu giạ
trë chøn. Do âọ táút c cạc bit âỉåüc xạc âënh âäưng thåìi v âỉa âãún âáưu ra.
+ Chuøn âäøi näúi tiãúp theo m âãúm : Quạ trçnh so sạnh âỉåüc thỉûc hiãûn tỉìng bỉåïc
theo quy lût m âãúm. Kãút qu chuøn âäøi âỉåüc xạc âënh bàòng cạch âãúm säú lỉåüng giạ
trë chøn cọ thãø chỉïa âỉåüc trong giạ trë tên hiãûu tỉång tỉû
cáưn chuøn âäøi.
+ Chuøn âäøi song song- näúi tiãúp kãút håüp : Qua mäùi bỉåïc so sạnh cọ thãø xạc âënh
âỉåüc täúi thiãøu 2 bit âäưng thåìi.
6.4.1. Chuøn âäøi AD theo phỉång phạp song song





82

















Hçnh 6.4: Så âäư ngun l bäü chuøn âäøi AD theo phỉång phạp song song
Tên hiãûu tỉång tỉû V
A
âỉåüc âỉa âäưng thåìi âãún cạc bäü so sạnh tỉì S
1
âãún S
m
. åí âáưu vo
thỉï hai, âiãûn ạp chøn U
ch
âỉa vo qua thang âiãûn tråí R (hçnh 12). Do âọ, âiãûn ạp
chøn âàût vo cạc bäü so sạnh kãư nhau s khạc nhau mäüt lỉåüng khäng âäøi tỉì S
1
âãún S
m
.
âáưu ra ca cạc bäü so sạnh cọ âiãûn ạp vo låïn hån âiãûn ạp chøn láúy trãn thang âiãûn tråí
cọ mỉïc logic 1, cạc âáưu cn lải åí mỉïc logic 0. Táút c cạc âáưu ra âỉåüc näúi våïi mäüt âáưu
vo ca cạc cäøng AND. Âáưu kia ca cäøng AND näúi våïi mảch tảo xung nhëp. Chè khi cọ
xung nhëp thç cạc xung trãn âáưu ra bäü so sạnh måïi âỉåüc âỉa vo mảch Flip-flop. Nhỉ
váûy cỉï sau mäüt khong thåìi gian bàòng mäüt chu k xung nhëp lải cọ mäüt tên hiãûu âỉåüc
biãún âäøi âỉa âãún âáưu ra. Xung nhëp âm bo cho quạ trçnh so sạnh kãút thục måïi âỉa tên
hiãûu vo bäü nhåï.
Âãø âm bo mảch hoảt âäüng äøn âënh, quạ trçnh m họa åí
bäü m họa phi kãút thục
trỉåïc khi cọ mäüt chu k xung nhëp måïi.
Mảch ny cọ ỉu âiãøm l täúc däü chuøn âäøi nhanh (cạc bit tảo ra âäưng thåìi), sai säú
biãún âäøi tháúp, cọ thãø tảo ra dảng m theo mún. Tuy nhiãn, nọ cọ kãút cáúu phỉïc tảp do
-
S
1

+
R
R
R
FF
FF
FF

M
HỌA

Xung nhëp
U
D
+ V
chøn

V
A


-
S
2

+
-
S
m

+

83
cọ säú linh kiãûn låïn. Nãn viãûc ỉïng dủng chè cọ giåïi hản våïi chuøn âäøi AD cọ säú bit nh
v täúc âäü cao.

V
A
1 2 3 4 5 6 7 Nhë phán
0 < V
A
< 1
1 < V
A
< 2
2 < V
A
< 3
3 < V
A
< 4
4 < V
A
< 5
5 < V
A
< 6
6 < V
A
< 7
7 = V
A

0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 0 0 0
1 1 1 0 0 0 0
1 1 1 1 0 0 0
1 1 1 1 1 0 0
1 1 1 1 1 1 0
1 1 1 1 1 1 1
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
• Ỉu âiãøm :
Täúc âäü biãún âäøi nhanh, sai säú biãún âäøi tháúp v cọ thãø tảo ra dảng m theo mún.
• Nhỉåüc âiãøm :
- Kãút cáúu mảch phỉïc tảp våïi säú linh kiãûn khạ låïn.
- Phỉång phạp ny chè dng trong cạc ADC u cáưu säú bit N nh v täúc âäü chuøn
âäøi cao.
6.4.2 Phỉång phạp chuøn âäøi näúi tiãúp theo m nhë phán







S
S
Trỉì
V
ch2
=V
Amax
/4
V
ch3
=V
Amax

/8
V
A
V
ch1

=V
Amax
/2
1

0

2
2
2
1
2
0
TÁƯNG 1 TÁƯNG 2
TÁƯNG 3
Hçnh 6.5. Bäü chuøn âäøi AD näúi tiãúp theo m nhë phá
n


84
Mäùi táưng bao gäưm mäüt bäü so sạnh, mäüt khọa âiãưu khiãøn v mäüt mảch trỉì.
Mäüt âáưu vo ca cạc bäü so sạnh l mỉïc âiãûn ạp ngỉåỵng. Mỉïc âiãûn ạp ngỉåỵng låïn nháút
l
2
V
maxA
åí táưng âáưu tiãn v tỉång âỉång våïi bit låïn nháút. Åí nhỉỵng táưng sau, âiãûn ạp
ngỉåỵng s l :
4
V
maxA
,
8
V
maxA
ty theo säú táưng sỉí dủng trong mảch.
Mảch chuøn âäøi theo phỉång phạp ny cọ säú táưng bàòng säú bit cáưn xạc âënh. Mäùi táưng
cho ra mäüt bit. Gi xỉí tên hiãûu vo biãún thiãn trong phảm vi 0 ÷ V
A max
. Tên hiãûu vo s
âỉåüc so sạnh våïi âiãûn ạp chøn V
ch1
=
2
V
maxA
.Nãúu V
A
>
2
V
maxA
thç ng ra ca bäü so sạnh
(SS) s cho ra mỉïc logic 1 v lục ny khọa K s âỉåüc näúi tåïi mỉïc âiãûn ạp chøn V
ch1
âãø
mảch trỉì tên hiãûu. Khäúi trỉì s âỉåüc thỉûc hiãûn láúy V
A
=
2
V
maxA
(V
A
- V
ch1
). Kãút qu ca
phẹp trỉì s âỉåüc tiãúp tủc âỉa vo so sạnh åí táưng 2 våïi V
ch2
=
4
V
maxA
. Ngỉåüc lải nãúu V
A
<
V
ch1
thç khọa K s näúi tåïi mỉïc âiãûn thãú 0 v nhåì váûy ton bäü tên hiãûu V
A
s âỉåüc so sạnh
iãúp åí táưng sau.
Åí âáy mảch thỉûc hiãûn phỉång phạp biãún âäøi tưn tỉû nãn tiãún âäü biãún âäøi gim âng kãø
khi tàng säú táưng. Vç váûy åí phỉång phạp ny, ngỉåìi ta thỉåìng giåïi hản säú táưng l 4.
6.4.3 Chuøn âäøi AD näúi tiãúp dng vng häưi tiãúp









SS
CÄ
Ø
NG
N
gưn dao
âäüng
DAC
Bäü âãúm
thûn
n
g
hëch
Kãút qu
a
í
Kêch khåíi
V
A
Hçnh 6.6. Så âäư chuøn âäøi AD näúi tiãúp dng vng häưi tiãúp

85










Khi âỉa xung kêch khåíi vo thç cäøng âỉåüc måí v bäü âãúm hoảt âäüng âãúm xung tỉì
ngưn dao âäüng. Näüi dung ca bäü âãúm s âỉåüc âỉa âãún bäü biãún âäøi AD (ADC âãø biãún âäøi
thnh âiãûn ạp häưi tiãúpV
ht
. V
ht
ln ln âỉåüc so sạnh våïi tên hiãûu vo V
A
. quạ trçnh biãún
âäøi s diãùn ra cho âãún khi tên hiãûu häưi tiãúp cán bàòng våïi tên hiãûu vo v lm âäøi trảng thại
bäü so sạnh. Bäü âãúm l bäü âãúm thûn nghëch. Mäùi khi V
A
< V
ht
thç s âãúm xúng. Vç váûy
khi kãút thục thåìi gian biãún âäøi thç tên hiãûu häưi tiãúp s ln ln dao âäüng xung quanh giạ
trë âiãûn ạp vo V
A
. tỉì bäü âãúm ngỉåìi ta láúy ra kãút qu ca phẹp biãún âäøi AD ny.
Váûy åí phỉång phạp ny thåìi gian biãún âäøi (T biãún âäøi) l mäüt âải lỉåüng thay âäøi v
phủ thüc vo trë säú ca tên hiãûu vo V
A
. thåìi gian biãún âäøi låïn nháút T
Biãún âäøi max
tỉång ỉïng
våïi V
A max
. nãúu bäü âãúm cọ N bêt, chu k ngưn dao âäüng l ∆t thç :
T
Biãún âäøi
= (2
N
- 1) ∆t
Sai säú ténh ca phẹp biãún âäøi ch úu phủ thüc vo sai säú ca bäü DAC v ca bäü so sạnh.
Khi mảch hoảt âäüng khäng cọ block chn nhåï (Sample and Hold) thç sai säú âäüng phủ
thüc ch úu vo thåìi gian biãún âäøi. M thåìi gian biãún âäøi lải phủ thüc vo V
A
nãn
trong trỉåìng håüp ny sai säú khäng tuún tênh.
Váûy nãúu khäng sỉí dủng block chn nhåï thç phỉång phạp ny chè thêch håüp våïi cạc tên
hiãûu mäüt chiãưu hay cạc tên hiãûu cọ táưn säú tháúp, biãún thiãn cháûm.

Sai säú
V
ht
2
N
-1 náúc
V
A
V
A
t

T biãún âäøi
x(t)
∆
x < h
∆
t
∆
x
t
t
1
t
2
t
i
Hçnh 6.5. Âäư thë thåìi gian biãøu diãùn quạ trçnh AD

86
6.4.4 Chuøn âäøi AD theo phỉång phạp âãúm âån gin

























1

2
Tảo âiãûn ạp
ràng cỉa
Tảo nhëp
ÂÃÚM
V
D
V
G
V
C
V
A
Hçnh 6.6. Bäü chuøn âäøi AD theo phỉång phạp âãúm âån gi
n

V
C
V
A
V
SS1
V
SS2
V

V
C
t

t

t

t

v
g
v
ch

C
R
R
2
R
1

Hçnh 6.7. så âäư khäúi mảch tảo âiãûn ạp ràng
cỉa v âäư thë biãøu diãùn ngun l hoảt
âäüng ca mảch

87
Âiãûn ạp vo V
A
âỉåüc so sạnh våïi âiãûn ạp chøn dảng ràng cỉa V
c
nhåì bäü so sạnh SS
1
.
Khi V
A
> V
c
→ V
SS
= 1
Khi V
A
< V
c
→ V
SS
= 0
Bäü so sạnh 2 (SS
2
) so sạnh âiãûn ạp ràng cỉa V
c
våïi mỉïc 0 (âáút). Sau âọ V
SS1
v V
SS2

âỉåüc âỉa âãún mảch AND.
Xung ra V
G
cọ âäü räüng t lãû våïi âäü låïn ca âiãûn ạp vo V
A
våïi gi thiãút xung ràng cỉa
V
c
cọ âäü däúc khäng âäøi.
Mảch AND thỉï hai chè cho ra cạc xung nhëp trong thåìi gian täưn tải xung V
G
nghéa l
trong thåìi gian m 0 < V
A
< V
C
. mảch âãúm âáưu ra s âãúm säú xung nhëp âọ. Säú xung ny t
lãû våïi âäü låïn ca V
A
. Bäü tảo xung ràng cỉa thỉûc cháút l mảch têch phán.
Dng âiãûn ạp chøn mäüt chiãưu V
ch
âãø nảp cho tủ âiãûn C qua âiãûn tråí R.
Ta cọ âiãûn ạp ra :
V’
C
= - t.
R
V
dt
R
V
dtV
R
1
C
ch
t
o
C
ch
t
o
ch
C
−
=
∫
=
∫

V
C
=
tR
V
V
R
R
C
ch
'
C
1
1
= = | a | t
Gi sỉí tải t = t
m
thç V
C
V
A
, ta cọ :


V
A
=
ch
A
MM
C
ch
V
V
tt
R
V
=⇒
.R.C
Gi Z l säú xung nhëp âãúm âỉåüc trong thåìi gian t
M
⇒ Z = f
n
.t
M

Våïi f
n
: táưn säú xung nhëp


⇒ Z = f
n
.
ch
A
V
V
.R.C (*)
Tỉì (*) ⇒ a) Z tè lãû våïi V
A

b) Mún gim sai säú cho phẹp biãún âäøi thç phi chn R, C loải täút, táưn säú xung
nhëp f
n
phi låïn, v V
ch
phi äøn âënh


88
6.4.5 Chuøn âäøi AD theo phỉång phạp têch phán hai sỉåìn däúc










Gi :
t
1
: thåìi gian âãúm ỉïng våïi säú xung lm bäü âãúm
bë trn.
t
2
: thåìi gian têch âiãûn ạp chøn V
ch

V
C
: âiãûn ạp ràng cỉa åí âáưu ra ca bäü têch phán.
V
SS
: âiãûn ạp ra ca bäü so sạnh
Z : säú xung âãúm âỉåüc.
Z
o
: säú xung trong thåìi gian t
0
V
ch
: âiãûn ạp chøn cọ cỉûc tênh nhỉ hçnh v
V
A
: âiãûn ạp vo (cỉûc tênh nhỉ hçnh v)

• Hoảt âäüng ca mảch :
Åí trảng thại âáưu tiãn, khọa K ln âàût åí vë trê 1. Mảch têch phán s têch phán V
A
, trong
khi âọ bäü âãúm s âãúm xung tỉì ngưn dao âäüng chøn táưn säú f
n
. V
A
âỉåüc têch phán trong
thåìi gian t
1
cho âãún khi bäü âãúm bë trn (thåìi âiãøm t
1
). Lục ny mảch logic s âiãưu khiãøn
R
C
CÄ
Ø
NG
N
gưn dao
âäüng
Bäü âãûm
Kãút qu
a
í
Flip Flop
t
rn
Mảch
lo
g
ic
U
A
U
ch
+

+

_

_

1

2

K
V
C
V
SS
Z
O
Z

t

t

t

t
2
t
1
Âäü däúc do
U
ch
tảo ra
Hçnh 6.8. Bäü chuøn âäøi AD theo phỉång phạp têch phán 2 sỉåìn däúc
Hçnh 6.9. Âäư thë biãøu diãùn ngun l hoảt âäüng ca mảch

89
chuøn khọa K sang vë trê 2 v mảch têch phán s tiãúp tủc têch phán V
ch
nhỉng våïi chiãưu
ngỉåüc lải vç V
ch
cọ cỉûc tênh ngỉåüc cỉûc tênh V
A
. Khi tên hiãûu ra ca bäü têch phán V
C
gim
xúng bàòng 0 thç mảch so sạnh s âọng cäøng. Näüi dung ghi trong bäü âãúm l kãút qu biãún
âäøi. Nọ tè lãû våïi thåìi gian têch phán âiãûn ạp chøn t
2
.
• Âiãûn ạp nảp cho tủ C trong thåìi gian t
1
nhåì mảch têch phán V
A
.
V
Ct1
=
C
A
R
V
t
1
(1)
• Âiãûn ạp nảp cho tủ C trong thåìi gian t
2
theo chiãưu ngỉåüc lải nhåì V
A
.
V
Ct2
= -
C
ch
R
V
t
2
(2)
Trong thåìi gian t
2
âiãûn ạp trãn tủ gim xúng bàòng 0 :
⇒ | V
Ct1
| = | V
Ct2
|
⇒
C
A
R
V
t
1
=
C
ch
R
V
t
2

⇒ t
2
=
ch
A
V
V
.t
1

Säú xung Z
o
âãúm âỉåüc trong thåìi gian t
1
:
Z
o
= t
1
.f
n
⇒ t
1
=
n
o
f
Z

f
n
: táưn säú ca dao âäüng chøn
Do âọ säú xung âãúm âỉåüc ca bäü âãúm nhåì bäü âãúm v âỉa ra kãút qu trong thåìi gian t
2
:
Z = t
2
.f
n
=
ch
A
V
V
.t
1
.f
n
=
ch
A
V
V
.
n
o
f
Z
.f
n
=
ch
A
V
V
.Z
o

Váûy näüi dung trong bäü âãúm t lãû våïi âiãûn ạp vo V
A
cáưn chuøn âäøi.
Ỉu âiãøm : trong biãøu thỉïc Z =
ch
A
V
V
.Z
o
khäng cọ tham säú R
C
ca mảch v cng khäng
phủ thüc vo xung dao âäüng chøn f
n
nhỉ trong phỉång phạp âãúm âån gin vç váûy kãút

90
qu chuøn âäøi khạ chênh xạc v âãø tàng âäü chênh xạc khäng cáưn tàng f
n
cao. Tuy nhiãn f
n

phi cọ âäü äøn âënh cao, trong c thåìi gian t
1
v t
2
f
n
âãưu khäng âäøi.
Sai säú ténh do tênh khäng äøn âënh ca V
ch
, f
n
, bäü têch phán v bäü so sạnh.
Hiãûn nay ngỉåìi ta cn thãø hiãûn phỉång phạp têch phán 3,4 âäü däúc.
6.4.6 Chuøn âäøi AD theo phỉång phạp song song - näúi tiãúp kãút håüp







Âáy l sỉû kãút håüp phỉång phạp song song v phỉång phạp näúi tiãúp nhàòm dung ha ỉu
khuút âiãøm ca hai phỉång phạp ny : gim båït âäü phỉïc tảp ca phỉång phạp song song
v tàng täúc âäü chuøn âäøi so våïi phỉång phạp näúi tiãúp.
Cng cọ thãø gi âáy l phỉång phạp phán âoản tỉìng nhọm bit, våïi säú bit trong mäùi
nhọm N ≥ 2.
Bäü chuøn âäøi ADC âáưu tiãn l bäü chuøn âäøi song song N
1
bit våïi N
1
≥ 2. Trong
bỉåïc so sạnh thỉï nháút → xạc âënh âỉåüc N
1
bit. Tỉì B
1
→ B
N1
. Âãø chuøn âäøi N bit, phi
dng l táưng våïi l =
1
N
N
. Mäùi táưng dng 2
N1
- 1 bäü so sạnh. Nhỉ váûy âãø chuøn âäøi N bit
phi dng : l (2
N1
- 1) =
1
N
N
(2
N1
- 1) bäü so sạnh.
Vê dủ N = 9; N
1
= 3
Phỉång phạp song song-näúi thiãúp kãút håüp : säú bäü SS : l (2
N1 - 1
) =
1
N
N
(2
N1 - 1
)=3.7=21
Phỉång phạp song song : säú bäü SS : (2
N
- 1) = (2
N
- 1) = (2
9
- 1) = 512 - 1 = 511

ADC
song song
DAC
N1 bit
Mảch
hiãûu
Nhán
2
N1
B
N1
B
2
B
1

U
TÁƯNG
THỈÏ
HAI
U
TÁƯNG THỈÏ NHÁÚT
Hçnh 6.10. Bäü chuøn âäøi AD theo phỉång phạp song song näúi tiãúp kãút håüp

91
6.4.7 Chuøn âäøi AD phi tuún
Tỉì biãøu thỉïc sai säú lỉåüng tỉí họa : ∆V
Q
=
2
1
Q ta nháûn tháúy : sai säú tuût âäúi ca mäüt
chuøn âäøi AD khäng âäøi, cn sai säú tỉång âäúi ca nọ tàng lãn khi biãn âäü tên hiãûu vo
gim. Mún cho sai säú tỉång âäúi khäng âäøi trong ton di biãún âäøi âiãûn ạp vo thç
âỉåìngâàûc tênh truưn âảt ca bäü biãún âäøi phi cọ dảng loga sao cho tè säú tên hiãûu trãn tảp
ám thay âäøi trong di biãún âäøi ca âiãûn ạp vo.






Ỉu âiãøm ca phỉång phạp ny l láún ạt âỉåüc tảp ám kãø c khi tên hiãûu vo nh
v låïn, cho phẹp tàng dung lỉåüng ca kãnh thoải do gim âỉåüc säú bit våïi cng cháút lỉåüng
thäng tin nhỉ khi lỉåüng tỉí họa tuún tênh.
Âãø thu lải tên hiãûu trung thỉûc nhỉ ban âáưu, bäü
biãún âäøi DA phi cọ cáúu tảo sao cho
âỉåìng âàûc tênh biãún âäøi ngỉåüc ca nọ cọ dảng hm m nhỉ hçnh v åí trãn.
Âàûc tuún biãún âäit AD thỉåìng l hm säú :
y =
)1(l
)x1(l
n
n
µ+
µ+
våïi x =
maxA
A
V
V

y =
maxD
D
V
V

Âäü däúc y’ tải x = 0 ⇒ y’
| x = 0
=
)1(l
n
µ+
µ

6.5. Cạc phỉång phạp chuøn âäøi säú sang tỉång tỉû (DAC)
Chuøn âäøi säú tỉång tỉû (DAC) l quạ trçnh tçm lải tên hiãûu tỉång tỉû tỉì N säú hảng (N
bit) â biãút ca tên hiãûu säú våïi âäü chênh xạc l 1 mỉïc lỉåüng tỉí tỉïc 1LSB
V
D
V
A
Hçnh 6.11. Âàûc tênh biãún âäøi phi
tuún ca ADC
V
D
V
A
Hçnh 6.12. Âàûc tênh biãún âäøi phi
tuún ca DAC
y

x

y
= x

Hçnh 6.13. Âàûc tênh biãún âäøi ngỉåüc
ca bäü DA

Xem chi tiết: Tài liệu Chương 6: Chuyển đổi tương tự số pdf